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C#泛型实例详解

2020-01-24 02:32:08
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来源:转载
供稿:网友

本文以实例形式讲述了C#泛型的用法,有助于读者深入理解C#泛型的原理,具体分析如下:

首先需要明白什么时候使用泛型:

当针对不同的数据类型,采用相似的逻辑算法,为了避免重复,可以考虑使用泛型。

一、针对类的泛型

针对不同类型的数组,写一个针对数组的"冒泡排序"。

1.思路

● 针对类的泛型,泛型打在类旁。
● 由于在"冒泡排序"中需要对元素进行比较,所以泛型要约束成实现IComparable接口。

  class Program  {    static void Main(string[] args)    {      SortHelper<int> isorter = new SortHelper<int>();      int[] iarray = {8, 7, 1, 2, 12};      isorter.BubbleSort(iarray);      foreach (int item in iarray)      {        Console.Write(item+ ", ");      }      Console.ReadKey();    }  }   public class SortHelper<T> where T : IComparable  {    public void BubbleSort(T[] array)     {      int length = array.Length;      for (int i = 0; i <= length -2; i++)      {        for (int j = length - 1; j >= 1; j--)        {          if (array[j].CompareTo(array[j-1]) < 0)          {            T temp = array[j];            array[j] = array[j - 1];            array[j - 1] = temp;          }        }      }    }  } 

运行结果如下图所示:

2.关于泛型约束

where T : IComparable 把T约束为实现IComparable接口
where T : class
where T : struct
where T : IComparable, new() 约束泛型必须有构造函数

3.关于冒泡算法

● 之所以for (int i = 0; i <= length -2; i++),这是边界思维,比如有一个长度为5的数组,如果0号位元素最终调换到4号位,每次调一个位,需要经过4次才能到4号位,即for(int i = 0; i <= 5-2, i++),i依次为0, 1, 2, 4,期间经历了4次。

● 至于for (int j = length - 1; j >= 1; j--)循环,即遍历从最后一个元素开始到索引为1的元素,每次与前一个位置上的元素比较。

4.关于比较

int类型之所以能比较,是因为int类型也实现了IComparable接口。

byte类型也一样实现了IComparable接口。

二、自定义一个类,使之也能实现冒泡算法

冒泡算法涉及到元素比较,所以自定义类必须实现IComparable接口。

  class Program  {    static void Main(string[] args)    {      Book[] bookArray = new Book[2];      Book book1 = new Book(100, "书一");      Book book2 = new Book(80, "书二");      bookArray[0] = book1;      bookArray[1] = book2;       Console.WriteLine("冒泡之前:");      foreach (Book b in bookArray)      {        Console.WriteLine("书名:{0},价格:{1}", b.Title, b.Price);      }       SortHelper<Book> sorter = new SortHelper<Book>();      sorter.BubbleSort(bookArray);      Console.WriteLine("冒泡之后:");      foreach (Book b in bookArray)      {        Console.WriteLine("书名:{0},价格:{1}", b.Title, b.Price);      }      Console.ReadKey();    }  }   public class SortHelper<T> where T : IComparable  {    public void BubbleSort(T[] array)     {      int length = array.Length;      for (int i = 0; i <= length -2; i++)      {        for (int j = length - 1; j >= 1; j--)        {          if (array[j].CompareTo(array[j-1]) < 0)          {            T temp = array[j];            array[j] = array[j - 1];            array[j - 1] = temp;          }        }      }    }  }   //自定义类实现IComparable接口  public class Book : IComparable  {    private int price;    private string title;     public Book(){}     public Book(int price, string title)    {      this.price = price;      this.title = title;    }     public int Price    {      get { return this.price; }    }     public string Title    {      get { return this.title; }    }     public int CompareTo(object obj)    {      Book book = (Book)obj;      return this.Price.CompareTo(book.Price);    }  }

运行结果如下图所示:

三、针对方法的泛型

继续上面的例子,自定义一个类,并定义泛型方法。

  //方法泛型  public class MethodSortHelper  {    public void BubbleSort<T>(T[] array) where T : IComparable    {      int length = array.Length;      for (int i = 0; i <= length - 2; i++)      {        for (int j = length - 1; j >= 1; j--)        {          if (array[j].CompareTo(array[j - 1]) < 0)          {            T temp = array[j];            array[j] = array[j - 1];            array[j - 1] = temp;          }        }      }    }  } 

主程序如下:

  class Program  {    static void Main(string[] args)    {      Book[] bookArray = new Book[2];      Book book1 = new Book(100, "书一");      Book book2 = new Book(80, "书二");      bookArray[0] = book1;      bookArray[1] = book2;       Console.WriteLine("冒泡之前:");      foreach (Book b in bookArray)      {        Console.WriteLine("书名:{0},价格:{1}", b.Title, b.Price);      }       MethodSortHelper sorter = new MethodSortHelper();      sorter.BubbleSort<Book>(bookArray);      Console.WriteLine("冒泡之后:");      foreach (Book b in bookArray)      {        Console.WriteLine("书名:{0},价格:{1}", b.Title, b.Price);      }      Console.ReadKey();    }  }   

运行结果如下图所示:

另外,使用泛型方法的时候,除了按以下:

MethodSortHelper sorter = new MethodSortHelper(); sorter.BubbleSort<Book>(bookArray);

还可以这样写:  

      MethodSortHelper sorter = new MethodSortHelper();       sorter.BubbleSort(bookArray); 
     

可见,泛型方法可以根据数组实例隐式推断泛型是否满足条件。

四、泛型的其它优点

1.避免隐式装箱和拆箱

以下包含隐式装箱和拆箱:

ArrayList list = new ArrayList();for(int i = 0; i < 3; i++){  list.Add(i); //Add接收的参数类型是引用类型object,这里包含了隐式装箱}for(int i = 0; i < 3; i++){  int value = (int)list[i]; //引用类型强转成值类型,拆箱  Console.WriteLine(value);}

使用泛型避免隐式装箱和拆箱:

List<int> list = new List<int>();for(int i = 0; i < 3; i++){  list.Add(i);}for(int i = 0; i < 3; i++){  int value = list[i];  Console.WriteLine(value);}

2.能在编译期间及时发现错误

不使用泛型,在编译期不会报错的一个例子:

ArrayList list = new ArrayList();int i = 100;list.Add(i);string value = (string)list[0];

使用泛型,在编译期及时发现错误:

List<int> list = new List<int>();int i = 100;list.Add(i);string value = (string)list[0];

五、使用泛型的技巧

1.在当前文件中给泛型取别名

using IntList = List<int>;IntList list = new IntList();list.Add(1);

2.在不同文件中使用泛型别名,定义一个类派生于泛型

public class IntList : List<int>{}
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